GPS时钟服务器的网络授时应用

本文主要讲了GPS时钟服务器在网络环境中的应用方式和系统的构造，方便于初次接触GPS时钟服务器的用户能快速的对GPS时钟服务器的网络时间同步应用做一个简单的了解。同时基于GPS时钟服务器，对其他的几种授时方式也做了简单的说明，为用户对GPS时钟服务器的概念有更加深入的认知。文章主要以市场接触到用户的咨询层面为基准进行讲述，不做太过深入的阐述。

1、GPS时钟服务器的定义

GPS时钟服务器最早仅是指接收GPS卫星时间信号的时钟授时服务器设备，仅以GPS一种卫星为时间基准源，获取标准的时间信息之后，通过用户客户端需要的授时对接协议转换发送给客户端设备，实现客户端设备和GPS时钟服务器的时间信息对接，完成GPS卫星，GPS时钟服务器和客户端设备的时间同步功能。

现在我们所提到的GPS时钟服务器，已经不单单是指时间源设备只有GPS的设备，因为人们习惯的形成，很多时候GPS变成了其他卫星的一个代称，或者只是一个行为用于。实际上GPS时钟服务器可能涵盖了包括北斗卫星，GPS，格洛纳斯，伽利略等全球多种卫星信号的时间源设备。GPS时钟服务器叫法出现涵盖其他卫星信号形成至今主要是两方面的原因，一个是GPS时钟卫星是发展及形成最早，更有利于习惯养成；另一方面的原因是全球卫星导航系统，或全球导航卫星系统的简称是“GNSS系统”，接近于GPS的叫法，容易形成错误的习惯导向。

同时GPS时钟服务器只是传达了其满足时钟授时的功能，与客户端时间之间的通过具体哪一种方式实现功能并没有明确的说明。目前GPS时钟服务器用于时间同步方式最常用的是网络授时方式，主要包括NTP网络时间协议授时方式和PTP精密网络时间协议授时方式，其中以NTP网络时间协议为主的授时方式应用于工业，电子计算机等大多数应用领域，遍及我们所能接触到大多数场合。而PTP网络授时主要用于需要高精度授时的场合，主要以航天航空，高校研究等需要高精密时间的场合和试验场所。

GPS时钟服务器的授时方式还包括总线的授时方式，这种形式在实际使用中可以通过多种方式来实现，比如串口485，串口422，串口232，串口TTL等不同形式的串口授时方式。GPS时钟服务器总线的授时方式还包括IRIG-B码授时方式，主要用于电力，航空航天上面一些专用设备的时间同步授时，精度高传输快，目前应用越来越广泛。

2、GPS时钟服务器的网络授时应用

对于GPS时钟服务器的各种不同应用方式，网络授时是目前市场上最常用的一种时间同步方式，适用于计算机，服务器，监控摄像机和智慧电子设备等支持NTP协议的网络授时设备。这一节讲的网络授时都是指NTP网络时间协议授时为基准的GPS时钟服务器。

NTP协议就是我们一直说的网络时间协议，适用于全球各个不同国家的大多数网络时间同步统一功能的实现。GPS时钟服务器的NTP网络授时方式实现，是以某种时间源为标准的时间信号基准，最早国内选取最多的是以国家授时中心为主的“210.72.145.44”服务器域名，为用户提供授时服务，主要应用于可以连接外网的网络时钟设备。

目前中国能用的服务器IP地址已经增加了很多，包括阿里巴巴，清华大学，北京大学，西南大学等多个企业高校发出的网络时间域名可用。目前西安同步是国内第一家免费提供授时服务的民营时频厂家，可以用于用户免费测试NTP网络时间服务功能，可用时间源域名为“time.syn029.com”。

以上这种域名同步方式适用于可连接外网的网络客户端设备使用，而在现代电子计算工业使用中，为了维持安全可控的网络环境，大多数场合都是以专网或者内网的客户端时间同步为主。对于这种情况下的时间同步，就不能选择客户端设备直接获取网络时间源域名的方式。

针对内网或专网客户端设备的时间同步，目前最常用的方式就是在网络系统内增加一台专用型的网络时钟同步设备，时钟同步负责接收外部时间源信号，通过网络传输的设备将接收到的标准时间协议发给内网的各个客户端设备，进行时间信息的交互传递。

我们对配置的专用型网络时间同步设备，其时间源的获取方式可以针对用户的具体需求进行选择，主要可以考虑卫星授时方式，客户原有时间同步系统中发出的其他时间信号，公开网络的时间信号，电信/移动/联通等发出的基站时间信号作为专用型网络时间同步设备的时间源，具体的实现和选择以用户的需求为准。

GPS时钟服务器是以卫星为时间源参考的网络时间同步设备，目前国内各个行业常用的是选择北斗GPS双模卫星时间信号作为基准冗余，用户可以自主切换选择单GPS，单北斗，GPS北斗双模的三种授时方式。随着目前我国北斗卫星系统的逐渐完善，国际军事经济化形势的日益紧张以及国产化的推进，未来三五年后北斗卫星时钟同步方式可能成为国内主要的卫星时间源选择方式。

GPS时钟服务器接收卫星时间，通过网络授时协议进行授时，其在具体使用中比较简单。GPS时钟服务器一般为标准上机架的设备，只需要放置在机柜上正常通电，输入连接卫星天线，输出连接客户端**的交换机上进行传输。GPS时钟服务器在使用中需要安装的设备只有天线，长期使用我们建议将在设备安装在楼顶等空旷的地方。

3、小结

本文主要讲了GPS时钟服务器现代理解中的偏差定义和GPS网络时间服务器的选择使用以及基础原理，方便用户在对GPS时钟服务器了解时有一个简单快速的认知。

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